Попки на природе, Информация в природе: от первичного бульона до Попки-дурака
Анализ ДНК Бетховена показал, что у него не было выдающихся музыкальных способностей. Жанр картины. Открытие, указывающие на схожесть этих животных с людьми, сделали ученые из Венгрии. Ответ, казалось бы, очевиден: достижения цивилизации стали возможны благодаря беспрецедентному развитию нашей нервной системы.
Только языком обеспечивается прогресс: наука, культура, общественно-политическая организация.
Мы создали новый, негенетический метод обмена данными. Фактически, с появлением языка появилось новое информационное пространство, «культурные единицы» которого развиваются, распространяются и эволюционируют по своим собственным законам.
Поэтому для возникновения новой информации в «традиционной» генетической форме требуются миллионы лет осторожной, постепенной эволюции. В системе культуры и языка те же изменения могут происходить за годы, месяцы и даже минуты. Быстрее даже бактерий. Человеческий язык не имеет аналогов в природе и по универсальности: он применим практически к любому аспекту жизнедеятельности.
Но если «нетрадиционная» передача информации приносит столь богатые плоды, неужели человек — первый, кто об этом задумался? На самом деле, это далеко не так. Человек достиг совершенства в навыке передачи информации, но формально аналоги всех «уникальных» свойств нашего языка существуют и в дикой природе. В чем основной недостаток исходного, древнего метода передачи информации с помощью генов?
Он слишком плохо подходит для адаптации к быстро меняющимся условиям среды. В генах, передаваемых «вертикально», из поколения в поколение, заложена важнейшая информация об организме — постоянно менять ее слишком опасно. Поэтому самой очевидной модификацией «генетического языка» является его дополнение горизонтальным переносом информации — то есть не из поколения в поколение, а между взрослыми особями. Этот способ «общения» активно используют бактерии.
Все они обладают основным геномом, который, как и в других организмах, строго охраняется от изменений и повреждений. Но помимо этого, бактерии имеют дополнительные «подвижные островки» ДНК, плазмиды. Ими они могут обмениваться с другими бактериями. Примерно по этой же логике работает генетическая модификация бактерий: в наиболее распространенной форме она осуществляется введением в клетку плазмид. Фактически, генетическая модификация — искусственная форма горизонтального переноса генов.
Можно сказать, что, создавая трансгенную бактерию, мы просто объясняем ей, что от нее хотим, на «бактериальном языке». Бактерии, как и люди, изобрели дополнительный путь передачи информации — химический. Выделяя в среду определенные вещества, бактерии могут обмениваться «знаниями» о том, что происходит вокруг них, и даже согласовывать совместные реакции.
Например, таким способом они могут координировать формирование биопленок — тесных сообществ микроорганизмов, живущих на поверхностях жидкостей или твердых тел.
Биопленки обладают собственной пространственной организацией и микросредой. Это аналоги городов в бактериальном мире. Кишечная палочка, улавливая попадание антибиотиков в среду, выделяет сигнальные вещества, оповещающие сородичей о начале атаки. В результате часть бактерий переходит в «спящую» форму, чтобы иметь возможность восстановиться, даже если большая часть популяции погибнет.
Существуют даже данные о том, что эти химические «переговоры» могут «прослушиваться» представителями других видов. Например, в примере с антибиотиками болезнетворная сальмонелла может реагировать на сигналы кишечной палочки, хотя сама этих сигналов не производит.
Под влиянием «слухов» об антибиотиках сальмонелла тоже начинает образовывать устойчивые клетки, что чревато крайне неприятными для человека последствиями. Например, удивительно развит этот «язык» у высших растений. Отчасти это определяет их малоподвижность — диффузия химических веществ протекает гораздо медленнее, чем распространение электрического тока по нервным волокнам.
Неудивительно, что растения в процессе эволюции развили невообразимый для животных «химический арсенал». Задумайтесь о миллионах алкалоидов и их причудливых цветах, запахах, вкусах и действии на мозг и организм животного.
Пока животные развивали зоркое зрение и острые зубы, растения оттачивали мастерство химика-синтетика, позволяющее им отпугивать вредителей, привлекать опылителей — и общаться между собой. Например, ростки тополя и клена при повреждении листьев вырабатывают летучие вещества, отпугивающие насекомых.
Неповрежденные растения, стоящие неподалеку, получают химический сигнал от поврежденных, и в течение считанных часов начинают вырабатывать те же вещества. Некоторые виды фасоли идут дальше. Они не только отпугивают травоядных клещей — своих главных вредителей — но и привлекают другие, хищные виды клещей, охотящиеся на травоядных. Одновременно с этим, конечно, оповещаются об опасности и соседи.
Более того, фасоль отличает вред, наносимый клещами, от простого механического повреждения. Если растение пострадает от ветра или руки мальчишки, никакого сигнала «паники» оно не произведет. Воздушная среда — не единственный «канал связи» для растений.
Томаты, например, могут использовать микоризу — нити симбиотических грибов, опутывающие корни сразу многих растений — в качестве «телефонных линий» для передачи информации.
Перерезание этих «проводов» приведет к нарушению контактов между растениями: они больше не синхронизируют свою защиту от вредителей. Кроме того, ученым с помощью генной инженерии удалось вывести «глухие» и «немые» растения, иллюстрируя сходство «химического» общения с привычным нам звуковым или зрительным. Несмотря на общее предпочтение животными физических взаимодействий, химические сигналы широко распространены и среди них.
Наиболее известным примером являются феромоны — вещества, выделяемые животными во внешнюю среду и вызывающие определенную реакцию у других особей своего вида. Чаще всего она бывает связана с половым размножением: феромоны самца мыши вызывают агрессию у других самцов, возбуждение у самок и ускорение полового созревания у самок-подростков.
Феромоны — это фиксированные информационные сообщения, присущие обычно всем представителям определенного вида и вызывающие автоматическую реакцию. Сторонник антропоцентризма обратит на это внимание и скажет: в этом и заключается уникальность человеческого общения. Любые другие способы взаимодействий вызывают врожденную реакцию, напрямую воздействуя на организм.
В случае же человека, язык не заложен в нас генетически, а формируется в процессе обучения. В случае с химическими сигналами можно вспомнить смеси-идентификаторы, отделяемые некоторыми учеными от феромонов. Они представляют собой не одно конкретное соединение, а довольно сложную комбинацию различных веществ в определенных пропорциях.
В отличие от феромонов в классическом понимании, смеси-идентификаторы индивидуальны для каждой особи или, в некоторых случаях — для популяции например, колонии пчел. Человеческий мозг тоже реагирует на феромоны. Вверху обозначены активные участки, общие у гомосексуальных мужчин HoM и гетеросексуальных женщин HeW. Внизу — общие у мужчин традиционной сексуальной ориентации HeM — гетеросексуальные мужчины. С помощью смесей-идентификаторов животные могут отличать одних особей от других.
Например, омар не вступит в схватку с противником, которому проиграл на прошлой неделе, определив его по индивидуальному запаху. С приближением к человеку по степени эволюционного родства методы передачи информации между живыми существами начинают все больше походить на привычные нам.
После выхода животных на сушу получает распространение новый способ общения — звуковой. Но по-настоящему голосовое общение получает развитие лишь на суше. Оно широко распространено не только среди позвоночных, но и, например, у насекомых.
При довольно простой организации нервной системы, многие насекомые имеют слух, которому позавидовал бы хороший звукорежиссер. Кузнечики, например, имеют способность к «коктейль-эффекту» — из какофонии леса или поля они умеют выделять тончайшие детали стрекота сородичей.
О чем разговаривают кузнечики? В целом, о том же, о чем и большинство других животных — как бы поскорее с кем-нибудь спариться. Впрочем, среди более продвинутых в интеллектуальном плане социальных насекомых — муравьев, пчел, термитов — распространены и более высокие темы.
Например, муравьи координируют социальные роли, в том числе, при помощи звуковых сигналов хотя главную роль здесь, все-таки, играют феромоны. Существуют даже муравьи-социальные паразиты, которые подражают таким ролевым сигналам: «заговаривая зубы» рабочим муравьям, они устраиваются в чужой колонии и живут там припеваючи, беззаботными иждивенцами.
Но наиболее известным «языком» насекомых являются танцы пчел. Двигаясь по определенной схеме, пчелы передают сородичам информацию о направлении и расстоянии до источника провианта или воды — например, до цветочной поляны — и потенциальном богатстве найденного ресурса.
Пчелиный танец, на самом деле, еще сложнее, чем кажется: как показывают недавние исследования, информация, заложенная в танце, сообщается другим пчелам не зрительным путем, а при помощи определенных электрических полей, производимых двигающейся пчелой. Разумеется, чем более развиты у животного мозг и нервная система, тем более совершенны его возможности для взаимодействия с другими особями.
Человеку зачастую сложно оценить, насколько сложен может быть «язык» другого вида — мы невольно строим свои суждения о «разговорчивости» животных на их способности усваивать понятные нам идеи и слова. Но на каком основании мы используем себя, как меру для всей остальной природы? Однако простыми экспериментами можно показать: зачастую мы принимаем желаемое за действительное.
Например, то, что нам кажется виноватым видом собаки, на самом деле является выражением подчинения. Собаки могут скулить и выглядеть понуро, даже если они не делали ничего плохого — значение имеет обычно только интонация хозяина.
Тем не менее, даже с поправкой на неизбежное очеловечивание взаимодействий между животными, способности многих высших позвоночных к общению впечатляют. Дельфины и другие китообразные, например, пользуются в своем языке свистков и щелчков абстрактными категориями — например, такими, как «много» или «мало».
Они имеют подобие синтаксиса: порядок «слов в предложении» влияет на его смысл. Многие авторы даже говорят о самой настоящей культуре китообразных, ведь некоторые особенности их вокального репертуара меняются со временем — так же, как меняются и человеческие языки. Известен, например, случай, когда группа горбатых китов с одного берега Австралии мигрировала к другому берегу.
В течение трех лет местные киты переняли манеру «речи» мигрантов. Похожее наблюдается и с другими аспектами культуры — например, с традициями коллективного поиска пищи. Если мышление и социальные взаимодействия умных млекопитающих — дельфинов, собак, свиней и особенно обезьян — мы можем хотя бы попытаться понять, то ситуация с птицами сложнее для человеческого восприятия.
Птичий мозг резко отличается от мозга млекопитающего. Тем не менее, об интеллекте, например, ворон хорошо известно — они пользуются инструментами, умеют решать абстрактные задачи и выручать друг друга в трудной ситуации.
Можно сказать, что птицы думают совершенно другими частями мозга. Их интеллект и способности к осмысленным взаимодействиям развивались независимо от наших и параллельно им. Эти птицы не только подражают человеческой речи, как принято считать. Они способны формулировать осмысленные ответы на вопросы, используя человеческие слова.
Они могут усваивать семантические элементы языка: например, слово «хочу», которым попугаи способны разграничивать называние и запрос. Они способны генерализировать предметы и понимать, что те относятся одновременно к двум разным категориям: например, мячик одновременно «синий» и «круглый». В какой степени попугаи используют свои интеллектуальные способности собственно для обмена информацией в природе, известно плохо — «разговоры» животных между собой на воле изучать гораздо сложнее, чем общение попугая, сидящего в клетке, с человеком.
Однако допустить, что способность к восприятию символов и абстрактных понятий в языке развилась у птиц «просто так», довольно абсурдно. Обмен информацией в природе так же важен, как и обмен генами. Но и сами гены важны не из-за их химического состава или пространственной структуры — они тоже являются информационными единицами, кодом, с помощью которого описывается жизнь. Можно сказать, что живая природа — это и есть обмен информацией. В этой статье мы сознательно избегали обсуждения приматов, самой продвинутой в интеллектуальном плане группы млекопитающих, к которым относимся и мы.
Человекообразные обезьяны, действительно, обладают самыми совершенными из известных нам инструментами социальных взаимодействий. Человек, бесспорно, умнее любых других животных на Земле. Но нельзя забывать о том, что само понятие ума придумано человеком.
Для профилактики мании величия полезно иногда оглянуться по сторонам. Международная команда исследователей проанализировала гены композитора Людвига ван Бетховена.
Если оценивать по ним его способности к музыке, они окажутся невыдающимися. Международный союз геологических наук решительно отверг антропоцен как новую эпоху в истории Земли. Термин, который активно обсуждали 15 лет, останется неформальным.
Дети, которые в школе вели себя агрессивно, хулиганили или совершали выходки, к зрелому возрасту чаще оказывались более успешными в плане заработка, занимались работой по душе и получали от нее большее удовлетворение.
Об этом говорят результаты британского исследования, в котором за участниками наблюдали на протяжении пяти десятилетий. По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.
Астронавты, прибывшие на Луну в рамках программы «Аполлон», установили на ее поверхности первые внеземные сейсмографы и оценили частоту и силу лунотрясений.
Теперь, спустя полвека после сбора данных о сейсмической активности Луны, ученые вновь подвергли их анализу, смогли удалить из них помехи и резко изменили оценки сейсмической активности на Луне. Оказалось, что приборы тогда зафиксировали не 13 тысяч лунотрясений, как считали ранее, а почти в три раза больше. Среди них неожиданно много слабых толчков, которые сосредоточены в северном полушарии Луны. Собаки способны соотносить слово с предметом, который оно называет.
Открытие, указывающие на схожесть этих животных с людьми, сделали ученые из Венгрии. Американская компания Stratolaunch сообщила об успешном завершении летных испытаний прототипа гиперзвукового аппарата Talon-A, оснащенного ракетным двигателем. Во время беспилотного полета планер развил сверхзвуковую скорость.
Грузовой самолет будут использовать для перевозки метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии. Древние переселенцы из Анатолии не только устроили геноцид в Скандинавии, но и одарили выживших новыми болезнями. Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам. Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки.
Отдохните немного и вернитесь к нам позже. Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода.
Спасибо за интерес к проекту. Редакция Naked Science. Информация в природе: от первичного бульона до Попки-дурака 3. С точки зрения науки. Выбор редакции. Скопировать ссылку. Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс. Новостях и VK. Telegram Дзен VK. Предыдущая статья. Болезни без причины: самые загадочные заболевания человечества.
Следующая статья. Биологи опровергли бесполезность естественного размножения. Предстоящие мероприятия. Тучерез — история строительства высотных зданий веков.
Библиотека имени П. Основы расоведения. Центр «Архэ». Общая теории относительности Эйнштейна гравитация и искривление пространства-времени. По следам геологов на полуострове Таймыр.
Дарвиновский музей. Что такое энтропия или почему ветер не строит замков из песка. Эволюция регенерации. Парк «Зарядье». Развитие двигательных установок для исследования дальних космических зон. Твой сектор космоса. Туман, облака и миражи. По теме Показать. Как много видов на Земле? Антинаучные мифы и их разоблачение. Популярное За сутки. Богатый словарный запас и умение красиво говорить высоко ценились во все времена.
Ораторское искусство позволило многим выдающимся людям получить власть, почет, оставить память о себе в истории. Неслучайно великий римский оратор и политический деятель Цицерон говорил, что речь выделяет человека из мира животных.
Впрочем, даже в его времена знать развлекалась с «говорящими» птицами. Конечно, животные не могли соперничать с выдающимся ритором, но кое-что сказать могли. С тех пор интерес к ораторским способностям братьев меньших не только не угас, но даже увеличился. С тех пор как теория сэра Чарлза Дарвина получила широкое признание, ученые большое внимание уделяли нашим ближайшим родственникам — человекообразным обезьянам.
В течение многих лет были накоплены данные об их когнитивных возможностях, сложном поведении. Разумеется, были попытки научить шимпанзе и горилл человеческой членораздельной речи. Хрестоматийным стал пример, когда шимпанзе Вики довольно внятно научилась произносить четыре слова. Другие приматы показывали более скромные результаты. Для них произнести даже пару слов было весьма трудной задачей. Всё дело в особом устройстве их голосового аппарата, который не позволяет воспроизводить сложную членораздельную речь.
Зато приматы показали, что могут обучиться языку жестов и общаться с людьми! Так, горилла по кличке Коко освоила около жестов и с их помощью шутила, выражала недовольство, обращалась с различными просьбами.
Самец бонобо Канзи демонстрирует невероятные лингвистические дарования и неплохо изъясняется на языке жестов.
Канзи называют гением обезьян, но, увы, оратором он никогда не станет по вышеуказанной причине. То же касается и других млекопитающих с развитыми когнитивными функциями. Например, знаменитый дрессировщик Владимир Дуров научил двух собак говорить «мама». Однако это ему стоило огромных трудов. А вот птицы порой могут удивить хорошей, да еще к месту употребленной фразой! В первую очередь вспоминаются говорящие попугаи. Европейцы познакомились с ними только после походов Александра Македонского, чьи солдаты, возвращаясь из Индии, привезли с собой в Европу красивых и сообразительных птиц.
Позднее римская знать сделала попугаев своими любимцами. Мода на их содержание не исчезла и каждый может завести себе пернатого друга и научить его «говорить» и сегодня. Самый известный говорящий попугай — жако по кличке Алекс.
Он умел самостоятельно складывать слова в предложения, отвечал на вопросы, различал и называл предметы, мог попросить о прощении, знал значение некоторых букв и умел считать! Пример Алекса показывает, что попугаи по крайней мере, наиболее одаренные понимают смысл сказанного ими, а не просто механически повторяют услышанное.
Неплохими ораторами зарекомендовали себя популярные и относительно неприхотливые волнистые попугайчики. Как правило, их лексикон может насчитывать от — слов. Они могут строить фразы, петь песни, читать стихи. Словарный запас волнистого попугайчика Пака составлял слов! По некоторым оценкам, словарный запас школьника — около слов. Но многие люди люди обходятся в повседневной жизни запасом в — слов.
